CN208636984U - 一种山体滑坡检测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于地质灾害预警领域，提供了一种山体滑坡检测系统。所述系统包括主处理模块、一个或多个分别与主处理模块连接的从处理模块和一与主处理模块连接的网络传输模块，主处理模块包括主处理器、第一数据传输模块和第一电源模块；从处理模块包括从处理器、第二数据传输模块、卫星接收机、数据采集模块和第二电源模块，网络传输模块包括北斗短报文模块和移动通信模块，当网络条件没有发生中断时，主处理器控制移动通信模块将数据传输至远程服务器，当网络环境较差或中断时，主处理器控制北斗短报文模块将数据传输至远程服务器。本实用新型的山体滑坡检测系统，无论网络环境如何，都能及时将监测数据上传给远程服务器。
Description
技术领域
本实用新型属于地质灾害预警领域，尤其涉及一种山体滑坡检测系统。
背景技术
现有技术的山体滑坡检测系统是将监测数据通过移动通信模块上传给远程服务器。因此存在过度依赖于移动互联网，在网络环境较差的情况下，山体滑坡检测系统无法及时将监测数据上传给远程服务器，从而造成数据的丢失，不利于滑坡检测。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种山体滑坡检测系统，旨在解决现有技术的山体滑坡检测系统将监测数据通过移动通信模块上传给远程服务器，在网络环境较差的情况下，无法及时将监测数据上传给远程服务器，从而造成数据的丢失的问题。
第一方面，本实用新型提供了一种山体滑坡检测系统，包括主处理模块、一个或多个分别与主处理模块连接的从处理模块和一与主处理模块连接的网络传输模块，其中，主处理模块包括主处理器和分别与主处理器连接的第一数据传输模块和第一电源模块；从处理模块包括从处理器和分别与从处理器连接的第二数据传输模块、卫星接收机、数据采集模块和第二电源模块，卫星接收机还连接接收天线；主处理器和从处理模块之间通过第一数据传输模块和第二数据传输模块连接；网络传输模块包括北斗短报文模块和与北斗短报文模块连接的北斗收发天线，网络传输模块还包括移动通信模块和与移动通信模块连接的天线，北斗短报文模块和移动通信模块分别与主处理器连接；当网络条件没有发生中断时，主处理器控制移动通信模块将数据传输至远程服务器，当网络环境较差或中断时，主处理器控制北斗短报文模块将数据传输至远程服务器。
进一步地，所述数据采集模块包括土壤湿度传感器、空气湿度传感器、裂缝传感器中的一种或任意组合。
进一步地，所述第一电源模块和第二电源模块均包括依次连接的稳压电路模块、电源管理模块、可充电电池和太阳能电池板。
进一步地，所述移动通信模块是4G模块或5G模块。
进一步地，所述第一数据传输模块和第二数据传输模块均采用ZigBee模块。
进一步地，所述卫星接收机采用北斗卫星观测信号接收机。
在本实用新型中，由于网络传输模块包括北斗短报文模块和移动通信模块，当网络条件没有发生中断时，主处理器控制移动通信模块将数据传输至远程服务器，当网络环境较差或中断时，主处理器控制北斗短报文模块将数据传输至远程服务器。因此无论网络环境如何，都能及时将监测数据上传给远程服务器。且由于山体滑坡检测系统包括一个或多个从处理器，各个从处理器作为一个计算节点可以对数据进行融合处理，从而降低了对于移动信道的要求，保证在网络条件不好的情况下也能进行传输。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的山体滑坡检测系统的功能模块框图。
图2是本实用新型实施例提供的山体滑坡检测系统的第一电源模块和第二电源模块的功能模块框图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
请参阅图1，本实用新型实施例提供的山体滑坡检测系统包括主处理模块11、一个或多个分别与主处理模块11连接的从处理模块12和一与主处理模块11连接的网络传输模块13，其中，主处理模块11包括主处理器111和分别与主处理器111连接的第一数据传输模块112和第一电源模块113；从处理模块12包括从处理器121和分别与从处理器121连接的第二数据传输模块122、卫星接收机123、数据采集模块124和第二电源模块125，卫星接收机123还连接接收天线126；主处理器11和从处理模块12之间通过第一数据传输模块112和第二数据传输模块122连接；网络传输模块13包括北斗短报文模块131和与北斗短报文模块131连接的北斗收发天线132，网络传输模块13还包括移动通信模块133和与移动通信模块133连接的天线134，北斗短报文模块131和移动通信模块133分别与主处理器111连接；当网络条件没有发生中断时，主处理器111控制移动通信模块133将数据传输至远程服务器，当网络环境较差或中断时，主处理器111控制北斗短报文模块131将数据传输至远程服务器。
在本实用新型实施例中，数据采集模块124包括土壤湿度传感器、空气湿度传感器、裂缝传感器中的一种或任意组合。
请参阅图2，在本实用新型实施例中，第一电源模块113和第二电源模块125均包括依次连接的稳压电路模块21、电源管理模块22、可充电电池23和太阳能电池板24。
在本实用新型实施例中，移动通信模块133可以是4G模块或5G模块。主处理器和从处理器采用的型号均为AM335X，第一数据传输模块和第二数据传输模块均采用ZigBee模块，型号为CC2530，传输距离有数百米，可以实现多个从处理器与一个主处理器进行通信。第二数据传输模块还用于将附近基站的观测数据传输给从处理器，在从处理器中实现rtk高精度定位。卫星接收机采用北斗卫星观测信号接收机，兼容GPS卫星系统，为双天线4频点高精度北斗接收机。稳压电路模块采用LM117芯片，可以将输入的电压转换为3.3v给从处理模块供电。太阳能电池板将太阳的辐射能力转换为电能送往可充电电池中存储起来；可充电电池一般为铅酸电池，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池，其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来，其设计容量应可以满足阴雨天7天左右工作时间。移动通信模块采用宏电DTU，型号为H7710，北斗短报文模块采用七星云物联的RD0538T1。
在本实用新型实施例中，从处理器、第二数据传输模块、卫星接收机和第二电源模块安装在一块电路板上。为保证可靠性，数据采集模块通过线缆与电路板上的从处理器相连，即土壤湿度传感器、空气湿度传感器、裂缝传感器分别通过线缆与电路板上的从处理器相连。主处理器、第一数据传输模块和第一电源模块安装在另一块电路板上。第一数据传输模块和第二数据传输模块利用ZigBee技术，主处理器布置在几个从处理器附近，可以同时与多个从处理器相连，实现数据交互。
本实用新型实施例提供的山体滑坡检测系统的工作原理如下：
首先从处理器通过卫星接收机获得卫星的导航电文，通过第二数据传输模块获取附近的基站卫星观测数据，然后利用从处理器上的RTK高进度定位程序获得该从处理器的毫米级高精度定位坐标，同时从处理器通过第二数据传输模块获取附近来自数据采集模块的数据，其中，数据采集模块中的空气湿度传感器和土壤湿度传感器作为估计辅助参数判断是否会发生山体滑坡，裂缝传感器被安装在有明显可见裂缝的山体处，通过监测裂缝的变化，用来判断山体是否发生运动。在数据采集模块采集数据的同时，从处理器新开一个线程，把刚刚采集到的数据和自身高精度位置坐标按照特定的格式打包成一帧数据，再初步进行简单的数据压缩处理，数据处理完成后这一帧数据就通过第二数据传输模块和第一数据传输模块传送给的主处理器。主处理器此时会收到与其相连的几个从处理器传来的数据，然后将这些按之前设定好的从处理器标号按顺序打包成帧；由于北斗短报文模块仅支持78字节的数据传输，因此通过数据压缩算法，主处理器进一步将这一帧数据进行压缩，来满足北斗短报文的传输要求，经过主处理器处理的数据会被网络传输模块传给远程服务器。主处理器会使用一个新的线程来判断当前的网络环境，对于一般的网络环境主处理器会控制移动通信模块将数据发送出去，而对于较差或极其恶劣的网络环境，数据无法通过移动互联网正常发出时，主处理器控制北斗短报文模块将数据发送出去，由于数据已经被封装成帧且经过多次压缩，可以使用北斗短报文模块正常发送。远程服务器，如果是由移动通信模块传输来的数据，直接可以通过网络接收，如果是来自北斗短报文模块发出的信号，远程服务器会利用北斗短报文模块接收到传来的数据，然后通过解压缩算法解码数据后通过识别帧头来获取各个从处理器的数据信息。
在本实用新型中，由于网络传输模块包括北斗短报文模块和移动通信模块，当网络条件没有发生中断时，主处理器控制移动通信模块将数据传输至远程服务器，当网络环境较差或中断时，主处理器控制北斗短报文模块将数据传输至远程服务器。因此无论网络环境如何，都能及时将监测数据上传给远程服务器。且由于山体滑坡检测系统包括一个或多个从处理器，各个从处理器作为一个计算节点可以对数据进行融合处理，从而降低了对于移动信道的要求，保证在网络条件不好的情况下也能进行传输。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种山体滑坡检测系统，其特征在于，包括主处理模块、一个或多个分别与主处理模块连接的从处理模块和一与主处理模块连接的网络传输模块，其中，主处理模块包括主处理器和分别与主处理器连接的第一数据传输模块和第一电源模块；从处理模块包括从处理器和分别与从处理器连接的第二数据传输模块、卫星接收机、数据采集模块和第二电源模块，卫星接收机还连接接收天线；主处理器和从处理模块之间通过第一数据传输模块和第二数据传输模块连接；网络传输模块包括北斗短报文模块和与北斗短报文模块连接的北斗收发天线，网络传输模块还包括移动通信模块和与移动通信模块连接的天线，北斗短报文模块和移动通信模块分别与主处理器连接；当网络条件没有发生中断时，主处理器控制移动通信模块将数据传输至远程服务器，当网络环境较差或中断时，主处理器控制北斗短报文模块将数据传输至远程服务器。
2.如权利要求1所述的山体滑坡检测系统，其特征在于，所述数据采集模块包括土壤湿度传感器、空气湿度传感器、裂缝传感器中的一种或任意组合。
3.如权利要求1所述的山体滑坡检测系统，其特征在于，所述第一电源模块和第二电源模块均包括依次连接的稳压电路模块、电源管理模块、可充电电池和太阳能电池板。
4.如权利要求1所述的山体滑坡检测系统，其特征在于，所述移动通信模块是4G模块或5G模块。
5.如权利要求1所述的山体滑坡检测系统，其特征在于，所述主处理器和从处理器采用的型号均为AM335X。
6.如权利要求1所述的山体滑坡检测系统，其特征在于，所述第一数据传输模块和第二数据传输模块均采用ZigBee模块。
7.如权利要求3所述的山体滑坡检测系统，其特征在于，所述稳压电路模块采用LM117芯片。
8.如权利要求1所述的山体滑坡检测系统，其特征在于，所述卫星接收机采用北斗卫星观测信号接收机。
9.如权利要求1所述的山体滑坡检测系统，其特征在于，所述从处理器、第二数据传输模块、卫星接收机和第二电源模块安装在一块电路板上。
10.如权利要求9所述的山体滑坡检测系统，其特征在于，所述主处理器、第一数据传输模块和第一电源模块安装在另一块电路板上。
Priority Applications (1)
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| CN201821367407.8U Expired - Fee Related CN208636984U (zh) | 2018-08-23 | 2018-08-23 | 一种山体滑坡检测系统 |
Country Status (1)
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2018
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